Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
7 results
Search Results
Item Influence of Fly Ash Type and Polymer Matrix on the Thermal Conductivity of Polymer Composites(Sumy State University, 2025) Melnykк, L.; Sviderskyy, V.; Харченко, Надія Анатоліївна; Kharchenko, Nadiia Anatoliivna; Говорун, Тетяна Павлівна; Hovorun, Tetiana Pavlivna; Berehovyj, T.; Milotskyi, R.У статті представлено результати дослідження теплоізоляційних властивостей полімерних композитів на основі золи виносу. В якості матриці використані водні дисперсії стирол-бутадієнового (Latex 2012) та акрилового (Policril 590) полімерів. Встановлено, складну багатофакторну залежність теплопровідності композиційних матеріалів від типу та властивостей золи, її вмісту, типу та концентрації полімерної дисперсії, густини, пористості та температури. Доведено визначальну роль порової структури у формуванні ефективного теплозахисту. Встановлено, що більш розвинена питома поверхня, висока змочуваність та менша густина наповнювача сприяють зниженню теплопровідності. Композити з використанням золи при концентрації 65 мас.% наповнювача та акриловій матриці демонструють найнижчі значення коефіцієнта теплопровідності. Зазначена матриця демонструє термічно стабільну поведінку в межах досліджуваного температурного діапазону. Отримані результати дозволяють визначити оптимальні умови для створення ефективних теплоізоляційних матеріалів із використанням техногенних відходівItem Resistance to High-Temperature Gas Corrosion of Сhromaluminizing Coatings with a (Ti, Zr)N Layer on Nickel(Sumy State University, 2025) Pohrebova, І.; Loskutova, Т.; Харченко, Надія Анатоліївна; Kharchenko, Nadiia Anatoliivna; Марченко, Станіслав Вікторович; Marchenko, Stanislav Viktorovych; Говорун, Тетяна Павлівна; Hovorun, Tetiana Pavlivna; Myropolska, Ye.У статті представлено результати дослідження теплоізоляційних властивостей полімерних композитів на основі золи виносу. В якості матриці використані водні дисперсії стирол-бутадієнового (Latex 2012) та акрилового (Policril 590) полімерів. Встановлено, складну багатофакторну залежність теплопровідності композиційних матеріалів від типу та властивостей золи, її вмісту, типу та концентрації полімерної дисперсії, густини, пористості та температури. Доведено визначальну роль порової структури у формуванні ефективного теплозахисту. Встановлено, що більш розвинена питома поверхня, висока змочуваність та менша густина наповнювача сприяють зниженню теплопровідності. Визначена тенденція до зростання теплопровідності зі збільшенням густини композитів, що пояснюється зменшенням об’єму повітряних пор. Композити з використанням золи при концентрації 65 % наповнювача та акриловій матриці демонструють найнижчі значення коефіцієнта теплопровідності. Дана зола містить: діоксид кремнію 46,1 %; оксид алюмінію 18,0 %; оксиду заліза 22,2 %; сумарна кількість лужних та лужноземельних оксидів становить 7,6 %. Акрилова матриця демонструє термічно стабільну поведінку в межах досліджуваного температурного діапазону. Розроблені матеріали характеризуються низьким коефіцієнтом теплопровідності, оптимальними показниками щільності, а також демонструють високий потенціал для застосування як легкі теплоізоляційні покриття в енергоефективних технологіях, в будівництві та інших галузях. Отримані результати дозволяють визначити оптимальні умови для створення ефективних теплоізоляційних матеріалів із використанням техногенних відходів.Item Thermal Insulation Properties of Red Mud as a Functional Filler for Polymer Composites(Sumy State University, 2025) Melnyk, L.; Donii, O.; Sviderskyy, V.; Харченко, Надія Анатоліївна; Kharchenko, Nadiia Anatoliivna; Говорун, Тетяна Павлівна; Hovorun, Tetiana Pavlivna; Milotskyi, R.Дослідження спрямоване на вирішенні проблеми утилізації промислових відходів шляхом використання червоного шламу (ЧШ), побічного продукту виробництва глинозему, та шамоту (Ра2) в полімерних композитах з акцентом на їхню теплоізоляційну ефективність. ЧШ та Ра2 були обрані як наповнювачі завдяки їхній доступності та унікальним властивостям. ЧШ з теплопровідністю 0,2651 Вт/м·К та Ра2 з теплопровідністю 0,2643 Вт/м·К були включені в матрицю стирол-бутадієнового сополімеру (Latex 2012) для створення композитів з концентрацією наповнювача 65-90 % мас. Вимірювання теплопровідності, виконані за допомогою аналізатора IT-λ-400, показали, що композити з 90 % мас. ЧШ і Ра2 мали теплопровідність 0,58 та 0,53 Вт/м·К відповідно. Моделювання, проведене за допомогою моделей Хашина-Штрикмана та Максвелла-Еукена, підтвердило придатність цих підходів для прогнозування теплопровідності систем з високим вмістом наповнювача. Отримані результати підкреслюють потенціал повторного використання ЧШ як ефективного наповнювача для полімерних композитів, що сприяє зниженню негативного впливу на навколишнє середовище та розробці матеріалів з високими функціональними характеристиками.Item Influence of Electrochemical Nickelizing on the Structure, Composition, and Heat Resistance of AISI 1045 after Chromoaluminizing(Sumy State University, 2025) Loskutova, T.; Kononenko, Ya.; Харченко, Микола Олексійович; Kharchenko, Mykola Oleksiiovych; Umanskyi, O.; Vedel, D.; Говорун, Тетяна Павлівна; Hovorun, Tetiana PavlivnaДосліджено процеси формування дифузійних покриттів на сталі 45 після двох методів насичення: дифузійного хромоалітування та комплексна двоетапна обробка (електрохімічного нікелювання та дифузійне хромоалітування). Нікелювання здійснювали в електролітах на основі сірчанокислого нікелю за температури 40 °C та щільності струму 3 А/дм2. Комплексне хромоалітування проводили порошковим методом при 1050 °C протягом 4 годин. Встановлено, що на поверхні формуються дифузійні покриття загальною товщиною від 20.5 мкм до 23.0 мкм із перехідною зоною на основі твердого розчину α-Fe товщиною до 55 мкм. Мікрорентгеноспектральний аналіз показав наявність нітриду хрому Cr2N, а також зон з фазами Cr2Al та твердим розчином хрому й алюмінію. Отримане покриття складається з чотирьох зон. Мікротвердість поверхневої зони покриття 16.0 – 16.2 ГПа. Дифузійне хромоалітування зразків сталі 45 з шаром на основі нікелю товщиною 20 мкм реалізували при температурі 1050 °С впродовж 4 годин. Комплексна двоетапна обробка призводить до формування покриття товщиною 35 – 45 мкм. Показано, що формування захисних покриттів значно підвищує стійкість сталі 45 до окиснення завдяки утворенню щільної оксидної плівки. Визначено структуру оксидних включень, які містять хром, алюміній та залізо, що утворюють шпінельні фази. Двостадійний процес з попереднім нікелюванням забезпечив рівномірне розташування гетерогенних шарів без відшарувань Додаткова попереднє нікелювання змінює механізм окислення та дозволяє отримати покриття, які мають більшу пластичність.Item Estimation of Al – Si System Melts Structure Transformations Possibility by Thermodynamic Data(Sumy State University, 2024) Khristenko, V.; Arshuk, M.; Donii, O.; Kotliar, S.; Ostapchuk, Z.; Харченко, Надія Анатоліївна; Kharchenko, Nadiia Anatoliivna; Говорун, Тетяна Павлівна; Hovorun, Tetiana PavlivnaНаразі достатньо перспективним методом покращення механічних властивостей силумінів є термочасова обробка розплаву. Її дію найчастіше пов’язують зі зміною будови при перегріванні і витримці розплаву і позитивному впливі зазначених змін на структуру сплаву після кристалізації. Хоча натепер і вважається безсумнівним той факт, що в металевих розплавах реалізується певна структура близького порядку, питання про можливість перетворень будови розплавів залишається дискусійним. В попередніх дослідженнях визначали термодинамічні параметри розплавів системи Al–Si, грунтуючись на експериментально встановлених рівноважних складах рідкої і твердих фаз при різних температурах. Результати аналізу дали підстави припустити, що будова розплавів зазначеної системи може змінюватись, залежно від складу і температури. В даній роботі, для подальшого прояснення питання про можливість структурної мікронеоднорідності і перетворень будови розплавів системи Al–Si, порівнювали експериментально встановлені значення активностей компонентів із відомими розрахунковими даними, отриманими в припущенні про сталість будови розплавів. Встановлено, що при температурах, які помітно перевищують температуру ліквідусу, зазначені розрахункові параметри рідкої фази вже не в змозі адекватно описати експериментально встановлені концентраційні залежності активностей компонентів розплавів системи Al–Si. Зазначений факт може свідчити про можливість змін будови алюмінієво-кремнієвих розплавів при зміні температури. Окрім того, результати аналізу експериментальних даних про концентраційні залежності інтегральної ентальпії змішування в розплавах системи Al–Si не суперечать уявленням про можливість зміни будови розплавів цієї системи при зміні вмісту кремнію в них. Отримані результати дають підстави для подальшого дослідження можливості змін будови розплавів системи Al–Si за допомогою аналізу температурно-концентраційних залежностей їх асоціативного складу та експериментального дослідження температурних залежностей структурно-чутливих властивостей (наприклад, електричного опору).Item Structure and Properties of Multilayer Coatings Obtained by Chromotitanizing(Sumy State University, 2024) Дегула, Андрій Іванович; Dehula, Andrii Ivanovych; Харченко, Надія Анатоліївна; Kharchenko, Nadiia Anatoliivna; Говорун, Тетяна Павлівна; Hovorun, Tetiana Pavlivna; Ситніков, Владислав Олегович; Sytnikov, Vladyslav Olehovych; Ханюков, Кирило Сергійович; Khaniukov, Kyrylo Serhiiovych; Варакін, Віталій Олегович; Varakin, Vitalii OlehovychУ роботі наведено результати досліджень структури, хімічного складу та мікротвердості комплексного хром-титанового покриття, отриманого методом дифузійної металізації сталі DIN C80W1. Покриття наносили у спеціально розробленій реакційній камері при температурі 1050 °C протягом 4 годин у закритому реакційному просторі при зниженому тиску активної газової фази. В якості вихідних компонентів використовували порошок хрому, титану і чотирихлористий вуглець. Отримане захисне покриття складається з трьох послідовно розташованих карбідних шарів: до основи прилягає шар карбіду хрому Cr7C3, а вище - шари Cr23C6 і TiC. Така послідовність карбідних шарів забезпечує поступове підвищення мікротвердості, що в свою чергу позитивно впливає на зносостійкість матеріалу. Покриття, запропоновані в цьому дослідженні, рекомендовані для захисту виробів, які працюють в умовах високих навантажень і зношування.Item Structure and Properties of Wear-Resistant Nanostructured Coatings Based on W, Cr and N(Sumy State University, 2024) Говорун, Тетяна Павлівна; Hovorun, Tetiana Pavlivna; Ханюков, Кирило Сергійович; Khaniukov, Kyrylo Serhiiovych; Варакін, Віталій Олегович; Varakin, Vitalii Olehovych; Пахненко, Діана Вікторівна; Pakhnenko, Diana Viktorivna; Пилипенко, Олександр Валерійович; Pylypenko, Oleksandr Valeriiovych; Білоус, Олена Анатоліївна; Bilous, Olena AnatoliivnaВ роботі було досліджено вплив на структурно-фазовий стан і механічні властивості складу параметрів отримання нанокомпозитних та наношарових зносостійких покриттів на основі Cr, W та N, отриманих методом магнетронного розпилення. Нанонкомпозитні покриття CrWN осаджувались магнетронним методом із постійними магнітами DCMS з комплексної мішені, яка складалася з Cr та W з різним співвідношенням компонентів по площі. Елетронно-мікроскопічні дослідження отриманих CrWN-покриттів показали нанокристалічну дрібнодисперсну структуру з розміром зерна до 30 нм. Із даних аналізу елементного складу покриттів можна спостерігати чітку кореляцію між складом мішені та складом отриманого покриття. Для наношарових покриттів CrN/WN використовували дві металеві мішені з чистого Cr та W і покриття з нітриду хрому та нітриду вольфраму наносили послідовно методом магнетронного розпилення. Була отримана щільна і гладка мікроструктура багатошарових покриттів. Підтверджено наявність наношарової структури і показано послідовну зміну шарів CrN і WN. Спостерігались плавні та чіткі інтерфейси між шарами CrN та WN, що вказує на щільну і добру упаковану конфігурацію багатошарового покриття. Наношарові покриття CrN/WN демонстрували високу твердість близько 30 ГПа, що було вище, ніж для нанокомпозитного покриття CrWN, де твердість становило близько 23 ГПа.